Коллектив авторов - Космос. От Солнца до границ неизвестного

Как можно получить доказательство существования бозонных звезд? В этом нам могут помочь гравитационные волны. Если в результате слияния двух объектов образуется черная дыра, «дрожь» пространства-времени, которая распространяется от места слияния в виде гравитационных волн, будет носить другой характер, чем при образовании бозонной звезды. Усовершенствованный проект LIGO , который будет обладать большей точностью, возможно, почувствует разницу в частотах излучаемых гравитационных волн.

Телескоп горизонта событий может прояснить ситуацию несколько раньше, хотя существуют разные мнения относительно того, легко ли будет увидеть разницу в изображениях черной дыры и бозонной звезды. Согласно расчетам Фредерика Винсента из Парижской обсерватории во Франции, гравитация компактной бозонной звезды будет искривлять свет вокруг себя, создавая пустую область, которую можно принять за тень горизонта событий черной дыры.

Реццолла считает, что такой вывод чрезмерно пессимистичен. Подобно черной дыре, бозонная звезда будет поглощать вещество из своих окрестностей, но прозрачность бозонной звезды означает, что это вещество в ее центре мы сможем увидеть. Кроме того, это вещество может нагреться и начать испускать свет или какую-либо другую форму электромагнитного излучения.

Гипотеза существования черных дыр в какой-то степени стала тормозом на пути развития всеобъемлющей теории природы, потому что черные дыры – это воплощение конфликта между Общей теорией относительности и квантовой механикой. Если бы удалось доказать, что черных дыр не существует, возможно, это стало бы прорывом в теоретической физике.

Очевидно, что темная материя – это не просто вещество-невидимка, состоящее из обычных протонов, нейтронов и электронов, скрытое от нас темной завесой. Если бы Вселенная изначально содержала гораздо больше обычного вещества, то тогда спустя несколько минут после Большого взрыва из тех протонов и нейтронов, которые еще были плотно упакованы, в результате реакций термоядерного синтеза образовалось бы больше гелия, чем то количество, которое мы видим сегодня. Темная материя должна представлять из себя что-то другое.

Обычно предполагают, что темная материя состоит из экзотических частиц, которые слабо взаимодействуют с другими частицами и не ставят препон проходящему свету. Стандартная модель физики элементарных частиц не может предложить ничего подходящего для объяснения этого феномена, поэтому приходится прибегать к разного рода ухищрениям. Уже давно отдают предпочтение частицам WIMP ( Weakly Interacting Massive Particles ) – так называемым слабовзаимодействующим массивным частицам, а также гораздо более легким аксионам.

Темная материя вообще может существовать не в форме частиц, а в виде первичных черных дыр, образовавшихся на ранних этапах жизни Вселенной.

Наша Галактика под названием Млечный Путь – лишь одна из многих миллиардов галактик. Некоторые из них совсем маленькие и содержат всего несколько миллионов звезд. Другие – эллиптические галактики – поражают своими огромными размерами. Столкновения некоторых из них напоминают замедленные па грандиозного космического танца; суету других, которые теснятся в плотных роях скоплений галактик, не удается объяснить без темной материи. И почти каждая содержит сверхмассивную черную дыру.

Наша Местная группа галактик напоминает космический пасторальный пейзаж. Можно сказать, что это деревня во Вселенной. В нашей окрестности в пределах нескольких миллионов световых лет насчитывается всего три спиральных галактики – Млечный Путь, туманность Андромеды и маленькая спиральная галактика Треугольника – плюс десятки карликовых галактик.

Согласно последним исследованиям, галактики Местной группы могли обмениваться друг с другом веществом, которое выдувалось из них галактическими ветрами, возникающими от взрывов сверхновых. Последние модельные оценки говорят о том, что галактический ветер способен перенести из большой галактики примерно 50 % ныне существующего в ней вещества на расстояния до миллиона световых лет. Большие галактики имеют тенденцию отбирать вещество у своих меньших соседей. Так, наша Галактика забирает вещество у соседних Магеллановых Облаков. Наше тело может наполовину состоять из межгалактических атомов, захваченных когда-то Млечным Путем.